Уважаемые пользователи! В связи с блокировкой Роскомнадзором хостингов Telegram наш сайт (как и некоторые другие сайты Интернета), а также оплата абонементов могут быть недоступны или работать некорректно для части пользователей. Просим всех столкнувшихся с проблемами обращаться по адресу info@interneturok.ru.
Классы
Предметы

Популяция - элементарная единица эволюции

Из этого урока вы узнаете о том, почему отдельная особь не может быть эволюционной единицей. Как естественный отбор, способствуя выживанию отдельных особей, влияет в целом на структуру популяций? Почему популяцию рассматривают как единицу экологии и эволюции живого? Что такое генофонд популяции? Что такое ареал? Как взаимодействуют популяции живых организмов со средой обитания? К каким последствиям это приводит? Какие характеристики популяции позволяют прогнозировать их будущие состояния?

Популяция

Как правило, особи одного вида неравномерно распределены в пределах ареала.

Обычно они образуют скопления, которые разделены между собой.

Внутри таких скоплений особи могут скрещиваться друг с другом. Совокупность особей одного вида, населяющих долгое время одно пространство и свободно скрещивающихся между собой, называется популяцией.

Популяции обычно отделены друг от друга географическими  преградами: горными хребтами или водными пространствами, районами, непригодными или неудобными для проживания, например участками, лишенными пищи.

Иногда изоляция наступает из-за накопившихся различий в поведении. В таком случае особи могут не встретиться друг с другом в брачный период, а встретившись, не опознают в другом существе брачного партнера, а увидят в нем пищу или врага (что часто происходит у насекомых и паукообразных).

Следует понимать, что любая изоляция относительна.

Например, две дубравы находятся на расстоянии нескольких километров друг от друга, а пыльца переносится только на несколько сотен метров, поэтому можно считать, что такие дубравы являются изолированными популяциями. Во время бурь пыльца может переноситься на несколько километров и достигать соседних дубрав. В таком случае, за счет случайного скрещивания, эта изоляция будет уже не полной.

Основные параметры популяции

Основными параметрами популяции являются численность, плотность, половая и возрастная структура, а также пространственная организация (рис. 1).

Основные параметры популяции

Рис. 1. Основные параметры популяции

Численность – это общее количество особей в популяции. Численность популяции зависит от темпов размножения, а также смертности, и поэтому постоянно изменяется. Для каждой популяции обычно есть верхний и нижний пределы численности. У одного и того же вида могут быть как большие, так и маленькие популяции.

Плотность популяции – это количество особей или их биомасса (совокупная масса живого вещества), приведенная на единицу площади или объема. Например, 150 растений сосны на 1 гектар или 0,5 циклопа на 1 м3 воды. Плотность популяции также изменяется и зависит от численности.

Пространственное распределение описывает особенности размещения особей популяции на занимаемой территории. Природным популяциям свойственно три типа распределения особей: случайное, равномерное и групповое.

Возрастная структура популяции отражает соотношение различных возрастных групп, а также сезонную и многолетнюю динамику этого соотношения.

В популяции обычно выделяют три возрастные категории особей:

предрепродуктивная (особи, не достигшие половой зрелости),

репродуктивная (особи способные к размножению),

пострепродуктивная (особи утратившие способность к размножению).

При благоприятных условиях в популяции присутствуют все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильное их относительное количество. Численность особей находящихся в репродуктивном периоде – очень важный показатель. Его еще называют эффективная численность.

Половую структуру популяции определяет соотношение полов в популяциях с раздельнополыми особями. К ним относятся большинство животных и все двудомные растения. Скорость размножения популяции обычно лимитируется количеством половозрелых самок.

Все описанные характеристики популяции сильно изменяются во времени. Популяции могут объединяться или разделяться, возникать или вымирать.

Изоляция популяций приводит к тому, что особи преимущественно скрещиваются внутри популяции. Это приводит к накоплению генетических различий между разными популяциями. В такой популяции генотипы организмов оказываются похожи более, чем между разными популяциями.

Совокупность генотипов всех особей популяции называется генофондом.

Закрепившиеся мутации передаются внутри популяции и необязательно попадают в другие. Длительное накопление таких различий может вести к видообразованию. Однако если видообразование не происходит, популяция все равно существует в пределах системы популяций исходного вида длительное время и обеспечивает передачу накопившихся генетических изменений в ряду многих поколений.

Индивидуальные отличия отдельных индивидуумов не могут передаваться по наследству. Жизнь особи ограничена, и она может умереть, не оставив потомства.

Для передачи генетической информации требуется размножение, которое у многих организмов может происходить только в условиях популяции.

Поэтому популяция является элементарной, т. е. минимальной единицей эволюции.

Примеры численности популяции

Численность популяции для разных существ колеблется в широких пределах. Минимальная численность популяции характерна для крупных млекопитающих, например представителей семейства Кошачьих. Для них численность устойчивой популяции составляет всего несколько десятков особей. Для человека минимальная численность устойчивой популяции – это уже около сотни особей.

Для беспозвоночных или растений численность популяции может быть много больше и достигать нескольких миллионов особей.

Примеры плотности популяций

Плотность популяции во многом зависит от размеров существ. Так, плотность популяции африканского слона составляет 1/40 часть слона на 1 км2, или один слон на 40 км2. Плотность популяции почвенных беспозвоночных коловраток составляет 1000 особей в 1 мл грунта.

 

Список литературы

  1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: (Источник)
  2. Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с. (Источник)
  3. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388 с. (Источник)
  4. В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. (Источник)

  

Домашнее задание

  1. Что такое популяция? Является ли популяция живой системой?
  2. Что такое дрейф генов? Как он происходит?
  3. Почему популяция является элементарной единицей эволюции?
  4. Применимо ли понятие популяции к нашему виду?
  5. Какие характеристики популяций важны для их непрерывного существования?
  6. Обсудите с друзьями эволюционное значение популяционной структуры биологических видов.
  7. Попробуйте описать численность, плотность, пространственную, возрастную и половую структуру любой выбранной вами естественной (растения или животные одного вида в лесу или поле) или искусственной (куры в курятнике, яблони в саду) популяции.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. ВикипедиЯ (Источник).
  2. Биология и медицина (Источник).
  3. ВикипедиЯ (Источник).